[发明专利]用于制造纯化的过氧化氢水溶液的方法

说明书

用于制造纯化的过氧化氢水溶液的方法，其中用至少一种有机溶剂使粗过氧化氢水溶液经受洗涤操作，并且其中将有机磷螯合剂加入该有机溶剂中。

本申请要求于2013年10月2日提交的欧洲申请号13187128.7和2014年7月13日提交的欧洲申请号14175503.3的优先权，所述申请的全部公开内容通过引用方式整体并入。

本发明涉及用于制造纯化的过氧化氢水溶液的方法。

过氧化氢是全世界生产的最重要的无机化学品之一。它的工业应用包括纺织品、纸浆和纸漂白、有机合成(氧化丙烯)、无机化学品和洗涤剂的制造、环境和其他应用。

主要通过使用Riedl-Pfleiderer方法，又称为蒽醌环路法或AO(自动氧化)方法实现过氧化氢的合成。

这种熟知的循环方法典型地使用将至少一种烷基蒽氢醌和/或至少一种四氢烷基蒽氢醌(最经常2-烷基蒽醌)自动氧化成对应的烷基蒽醌和/或四氢烷基蒽醌，这导致产生过氧化氢。

该AO方法的第一步是使用氢气和催化剂将所选择的醌(烷基蒽醌或四氢烷基蒽醌)在有机溶剂中还原成对应的氢醌(烷基蒽氢醌或四氢烷基蒽醌)。然后使该有机溶剂、氢醌和醌物种的混合物(工作溶液，WS)与该催化剂分离并且使用氧、空气或富氧空气氧化该氢醌，从而再生该醌同时形成过氧化氢。选择的有机溶剂典型地是两种类型溶剂的混合物，一种是该醌衍生物的良溶剂(例如，芳香族化合物的混合物)并且另一种是该氢醌衍生物的良溶剂(例如，长链醇)。然后典型地用水萃取过氧化氢并且以粗过氧化氢水溶液的形式回收，并且使该醌返回至氢化器以完成该环路。

已知的是在非均相催化剂的存在下，使用过氧化氢通过与过氧化氢的反应使烯烃转化成环氧乙烷，更特别地使丙烯转化成氧化丙烯(1,2-环氧丙烷)。此类方法总体上在消耗大量过氧化氢的大型设备中进行。像很多其他(催化)有机氧化方法一样，它需要纯试剂而无过程沉淀的风险(即，约10ppb的金属含量)。在氧化丙烯制造的情况下，也就是已经观察到如果存在金属，像Fe(来自于构建所使用的装置的材料)或Al(来自于该催化剂)并且即使以在50与200ppb之间的低量，这些金属与进料至反应器的活性组分反应并且导致不溶物的沉淀，这进而导致过滤器堵塞。

以本申请人名义的专利申请EP 529723和EP 965562描述了用于制造纯化的过氧化氢水溶液的方法，其中用至少一种有机溶剂使粗过氧化氢水溶液经受洗涤操作。在此类方法中，洗涤旨在从该过氧化物中去除工作溶液残留物，即，醌类及其降解产物。这些溶剂通常是所讨论的AO方法中通常用于溶解这些醌以便制作工作溶液的那些(这些溶剂通常从粗品洗涤循环至主环路)。这种传统的粗品洗涤的目的是减少该过氧化物中的TOC(有机物质)，并且它对无机杂质(Al、Fe等)没有影响。

另一方面，当需要超纯过氧化物时多种技术(膜过滤、蒸馏等)可用，但是这些技术或者成本太高或者不适用于高体积(每年>100000t)应用。

本发明的目的因此是提供用于制备过氧化氢的改进的方法，具体地是用于生产具有低浓度的易沉淀金属(Al、Fe、Cr...)的过氧化氢的新方法，该方法不昂贵并且适用于高体积。

本发明因此涉及用于制造纯化的过氧化氢水溶液的方法，其中用至少一种有机溶剂使粗过氧化氢水溶液经受洗涤操作，并且其中将有机磷螯合剂加入该有机溶剂中。

术语“洗涤”旨在表示用有机溶剂的粗过氧化氢水溶液的在化学工业中熟知的任何处理，该处理旨在降低该过氧化氢水溶液中的杂质含量。这种洗涤可在于例如借助于有机溶剂在装置(如离心萃取器或液/液萃取柱)中萃取该粗过氧化氢水溶液中的杂质，例如逆流式操作。优选的是液/液萃取柱。在这些液/液萃取柱中，优选的是具有穿孔板的柱。

在优选实施例中，将该粗过氧化氢水溶液根据需要连续洗涤若干次，即，至少两次或甚至更多次，以将杂质含量降低至所希望的水平。